AVALIAÇÃO DA

BRANQUEABILIDADE DE

BIOPOLPA KRAFT DE EUCALIPTO

SEQUENCA O/O-DHT-(EOP)-D

Javier GONZALEZ MOLINA

Jorge Luiz COLODETTE

Marco Antônio B. AZEVEDO

Oldair DE PAULA

3º icep 2007, BH, BRASIL

OBJETIVO

Avaliar a branqueabilidade de quatro

amostras de polpa Kraft de eucalipto,

mediante a seqüência de

branqueamento O/O-DHT-(EOP)-D.

Material

Quatro amostras de biopolpa kraft de eucalipto provenientes do Chile.

As características iniciais das amostras de polpa marrons estão

descritas na Table 1.

Pulp characteristics 121 121 121 121

Kappa Number 13,9 13,0 13,1 18,8

Viscosity, cP

51,8 43,7 47,8 34,2

Brightness, % ISO 41,6 41,6 38,1 32,3

HexA´s, mmol/kg 48,53 37,84 37,14 42,33

Acid Soluble Lignin, % 0,5 0,53 0,59 0,87

Acid Insoluble Lignin,

% 0,85 0,86 0,82 1,31

Total Lignin, % 1,35 1,39 1,41 2,18

MÉTODOS Deslignificação por Oxigênio em Duplo Estágio – (O/O)

Esta etapa foi efetuada num reator /misturador modelo Mark V (Quantum Technologies Inc.) com amostras de 250 gramas de polpa absolutamente secas. A polpa foi depositada no reator na consistência adequada e aquecida até a temperatura desejada. Atingida a temperatura, e sob efeito de agitação constante, foram injetadas as cargas preestabelecidas de NaOH e MgSO4 ao sistema, elevando-se a pressão de reação com O2 até o valor desejado. A polpa foi transferida para o descarregador de polpa e então lavada com o equivalente a 9 m3 de água destilada por tonelada de polpa.

Branqueamento por Dióxido de Cloro – (DHT) e D1

O branqueamento com dióxido de cloro foi efetuado em sacos de polietileno com amostras de 250 de polpa. O licor de branqueamento contendo ClO2, H2O, H2SO4 ou NaOH foi adicionado à polpa em temperatura ambiente. O requerimento de H2SO4 ou NaOH para controle do pH foi determinado em estudo prévio, com mini-amostras de polpa. Terminada a reação, foram extraídas amostras de licor residual para análises de pH e residual de dióxido de cloro, e a polpa foi lavada com lavada com o equivalente a 9 m3 de água destilada por tonelada de polpa.

Extração Oxidativa com Oxigênio e Peróxido - (EOP)

Esta etapa foi efetuada num reator/misturador modelo Mark V (Quantum Technologies Inc.) com amostras de 230 gramas de polpa absolutamente secas, A polpa foi depositada no reator na consistência adequada e aquecida até a temperatura desejada. Atingida a temperatura, e sob efeito de agitação constante, foram injetadas as cargas preestabelecidas de H2O2, NaOH e MgSO4 ao sistema, elevando-se a pressão de reação com O2 até o valor desejado.

Procedimentos Analíticos

Kappa Number TAPPI um 245

Viscosity TAPPI T230 om-82

Handsheets TAPPI T 218 om-91

Brightness TAPPI T525 om 86

Brightness Reversion TAPPI UM 200

Bleaching chemical analysis Kraft, P., In: Pulp & Paper Manufacture, Vol. 1,

McDonald, R.G. (editor), 2nd ed., McGraw-Hill Book

Company, New York, 1967, p. 628-725

HexA’s Vuorinen, T., Teleman, A., Fagerstrom, P., Buchert,

J., and Tenkanen, M., Selective hydrolysis of

hexenuronic acid groups and its application in ECF

and TCF bleaching of kraft pulps. Proc. 1996 Intl.

Pulp Bleaching Conf., Tappi Press 1:43-51 (1996).

Insoluble Lignin TAPPI T222 om-98

Soluble Lignin TAPPI UM 250

RESULTADOS Table 3 mostra o resumo dos resultados médios obtidos

no branqueamento das amostras 121, 127, 156 e TT. Verifica-se que as amostras 121, 127 e 156 apresentam branqueabilidades superiores à da amostra de referência TT

Refletiu em custo de branqueamento cerca de 30% menor para estas amostras. As maiores branqueabilidades se devem em parte aos menores números kappa das amostras 121, 127 e 156, em relação à referência. Num estudo desta natureza, seria interessante comparar as branqueabilidades de polpas marrons a um mesmo nível de número kappa.

A qualidade da polpa branqueada medida pela viscosidade final e reversão de alvura não indica diferenças significativas entre elas, no que tange á operação de branqueamento

RESULTADOS i

As amostras 121, 127 e 156 possuíam maior

viscosidade antes do branqueamento e mantiveram

esses mais altos valores ao final do branqueamento.

As viscosidades finais de todas as polpas, incluindo

da referência, são muito satisfatórias

O rendimento do branqueamento da amostra

referência foi ligeiramente menor que o das amostras

121, 127 e 156, fato este explicado pelo maior

número kappa da polpa referência na entrada do

branqueamento

RESULTADOS ii

Sample 121 127 156 TT

O/O Stage Kappa 8,9 8,8 8,5 10,9

ClO2, % as Cl2 1,802 1,784 1,73 3,96

H2O2, % 0,3 0,3 0,3 0,3

O2, % 2,2 2,2 2,2 2,2

NaOH, % 1,20 1,20 1,20 1,30

H2SO4, % 0,90 0,90 0,90 0,70

MgSO4, % 0,30 0,30 0,30 0,30

ClO2 , % as ClO2 0,69 0,68 0,66 1,51

1Total Active

Chlorine, %

2,43 2,41 2,36 4,59

RESULTADOS iii

Sample 121 127 156 TT

# Kappa after (EOP) 2,40 2,30 2,50 3,00

Viscosity after (EOP), cP 20,30 20,00 21,30 17,40

Brightness after (EOP), % ISO 86,30 85,20 86,30 80,10

Final Brightness , % ISO 90,0 90,1 90,1 90

Reverted Brightness, % ISO 88,0 88,1 87,9 88,1

Reversion, % ISO 2,0 2,0 2,2 1,9

Final Viscosity, cP 18,2 19,7 19,00 14,8

TOC, kg/t 8,31 9,1 9,05 10,05

Bleach ability, O/O K #/% act Cl 3,66 3,65 3,61 2,38

2Chemical Cost, US$/odt 19,13 19,06 18,86 27,68

CONCLUSIONS

No branqueamento das amostras 121, 127, 156 apresentam branqueabilidades superiores à da amostra de referência TT

Custo de branqueamento cerca de 30% menor para estas amostras.

As maiores branqueabilidades se devem em parte aos menores números kappa das amostras 121, 127 e 156, em relação à referência.

A qualidade da polpa branqueada medida pela viscosidade final e reversão de alvura não indica diferenças significativas entre elas, no que tange á operação de branqueamento. As amostras 121, 127 e 156 possuíam maior viscosidade antes do branqueamento e mantiveram esses mais altos valores ao final do branqueamento.

O rendimento do branqueamento da amostra referência foi ligeiramente menor que o das amostras 121, 127 e 156, fato este explicado pelo maior número kappa da polpa referência na entrada do branqueamento.

ACKNOWLEDGMENTS

To Fondef by the support to project

DO2I-1086

To Arauco and Constitución and CMPC

groups for believe in the idea

To Vicosa University and P&P Laboratory

To 3º ICEP to accept the proposal 3º Coloquio International Conference on Eucalyptus Kraft Pulping